高考物理一轮复习考点演练 电流电阻电动势电功和电功率解析

高考物理一轮复习考点演练 电流电阻电动势电功和电功率解析

第七章 第1节 电流、电阻、电动势电功和电功率 班级 姓名 成绩 ‎(时间：45分钟满分：100分)‎ 一、选择题（本题共10小题，每小题7分，每题只有一个答案正确，共70分）‎ ‎1. 关于电阻率，下列说法中不正确的是( )‎ A. 电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性能越好 B. 各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度升高而增大 C. 所谓超导体，当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，它的电阻率突然变为零 D. 某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常用它们制作标准电阻 ‎2. （2009·天津）为探究小灯泡L的伏安特性，连好图示的电路后闭合开关，通过移动变阻器的滑片，使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大，直到小灯泡正常发光.由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U-I图象应是( )‎ ‎3. 关于三个功率的计算公式：①P=UI，②P=I2R,③P=，下列叙述正确的是( )‎ A. 公式①适用于任何电路的电热功率 B. 公式②适用于任何电路的电热功率 C. 公式①②③适用于任何电路电功率 D. 上述说法都不正确 ‎ ‎4. 如图所示，一幢居民楼里住着生活水平各不相同的24户居民，所以整幢居民楼里有各种不同的电器，例如电炉、电视机、微波炉、电脑等.停电时，用多用电表测得A、B间的电阻为R；供电后，各家电器同时使用，测得A、B间电压为U，进线电流为I，如图所示.则计算该幢居民楼用电的总功率可以用的公式是( )‎ A. P=I2R B. P=‎ C. P=IU D. 以上公式都可以 ‎5. 一盏电灯接在恒压的电源上，其功率为100 W，若将这盏灯先接上一段很长的导线后，再接在同一电源上，在导线上损失的电功率是9 W，那么这时电灯实际消耗的电功率将( )‎ A. 等于91 W B. 小于91 W C. 大于91 W D. 条件不足，无法确定 ‎6. （改编题）家用电热灭蚊器电热部分的主要器件是PCT元件，PCT元件是由钛酸钡等导体材料制成的电阻器，其电阻率ρ与温度t的关系如图所示.由于这种特性，PCT元件具有发热、控温双重功能.对此，以下判断中正确的是( )‎ ‎①通电后，其电功率先增大后减小 ‎ ‎②通电后，其电功率先减小后增大 ‎③当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t1或t2不变 ‎④当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t1至t2间的某一值不变 A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④‎ ‎7. 一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，当二者通过相同的电流且均正常工作时，在相同的时间内( )‎ ‎①电炉放出的热量与电动机放出的热量相等 ‎②电炉两端电压小于电动机两端电压 ‎③电炉两端电压等于电动机两端电压 ‎④电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率 A. ①②④ B. ①③ C. ②③④ D. ③④‎ ‎8. (2010·南京模拟)温度能明显地影响金属导体和半导体材料的导电性能，图中所示的图线分别为某金属导体和某半导体的电阻随温度变化的关系曲线，则下列说法正确的是( )‎ ‎[来源:Zxxk.Com]‎ ‎①图线1反映半导体材料的电阻随温度的变化关系 ‎②图线2反映金属导体的电阻随温度的变化关系 ‎③图线1反映金属导体的电阻随温度的变化关系 ‎④图线2反映半导体材料的电阻随温度的变化关系 A. ①② B. ①④ C. ②③ D. ③④‎ ‎9. 小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线.则下列说法中错误的是( )‎ A. 随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大 B. 对应P点，小灯泡的电阻为R＝‎ C. 对应P点，小灯泡的电阻为R＝[来源:学科网]‎ D. 对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积 ‎[来源:学|科|网]‎ ‎10. （2009·重庆）某实物投影机有10个相同的强光灯L1～L10(24 V200 W)和10个相同的指示灯X1～X10(220 V2 W),将其连接在220 V交流电源上，电路如图所示，若工作一段时间后L2灯丝烧断，则( )‎ A. X1的功率减小，L1的功率增大 B. X1的功率增大，L1的功率增大 C. X2功率增大，其他指示灯的功率减小 D. X2功率减小，其他指示灯的功率增大 二、计算题（本题共2小题，共30分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）‎ ‎11. (2010·上海模拟)(12分)通过某一金属氧化物制成的导体棒P中的电流遵循I=KU3的规律，其中K=‎0.02 A/V3，现将该棒P与一个遵从欧姆定律的电阻器Q串联在一起后，接在一个两端电压为6.0 V的电源上，则电路中的电流为‎0.16 A，求所串联的电阻器Q的阻值.‎ ‎12. （18分）如图所示是一种悬球式加速度仪.它可以用来测定沿水平轨道做匀加速直线运动的列车的加速度.m是一个金属球，它系在细金属丝的下端，金属丝的上端悬挂在O点，AB是一根长为l的电阻丝，其阻值为R.金属丝与电阻丝接触良好，摩擦不计.电阻丝的中点C焊接一根导线.从O点也引出一根导线，两线之间接入一个电压表（金属丝和导线电阻不计）.图中虚线OC与AB相垂直，且OC=h，电阻丝AB接在电压恒为U的直流稳压电源上.整个装置固定在列车中使AB沿着车前进的方向.列车静止时金属丝呈竖直状态.当列车加速或减速前进时，金属线将偏离竖直方向θ，从电压表的读数变化可以测出加速度的大小.‎ ‎（1）当列车向右做匀加速直线运动时，试写出加速度a与θ角的关系式及加速度a与电压表读数U′的对应关系式.‎ ‎（2）这个装置能测得的最大加速度是多少? ‎ 第2节 电路的基本规律与应用班级姓名成绩[来源:Zxxk.Com]‎ 班级 姓名 成绩 ‎(时间：45分钟满分：100分)‎ 一、选择题（本题共10小题，每小题7分，每题只有一个答案正确，共70分）‎ ‎1. 用输出电压为1.4 V、输出电流为100 mA的充电器对内阻为2 Ω的镍氢电池充电.如图所示，下列说法中正确的是( )‎ A. 电能转化为化学能的功率为0.12 W B. 充电器消耗的电功率为0.12 W ‎ C. 充电时，电池消耗的热功率为0.12 W D. 充电器把0.14 W的功率储存在电池内 ‎2. （改编题）在如图所示的电路中，电源的电动势为E，内电阻为r.L1、L2是两个小灯泡.闭合S后，两灯均能发光.当滑动变阻器的滑片向右滑动时，对灯L1、L2的判断正确的是（ ）‎ ‎①L1变暗 ‎②L1变亮 ‎③L2变暗 ‎ ‎④L2变亮 A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④‎ ‎[来源:学科网]‎ ‎3. （2009·全国Ⅱ）图为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图线.用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8 V.则该电路可能为 ( )‎ ‎4. 精密仪器中常常采用如图所示的电路精确地调节某一电阻的两端电压，图中R1、R2是两只滑动变阻器，通过它们可以对负载电阻R0（阻值约为500 Ω）两端的电压进行粗调和微调，已知两滑动变阻器的最大电阻分别是200 Ω、10 Ω，那么下面关于R1、R2的说法中正确的是( )‎ A. R1=200 Ω，R2=10 Ω，调节R1起粗调作用 B. R1=10 Ω，R2=200 Ω，调节R1起微调作用 C. R1=200 Ω，R2=10 Ω，调节R2起粗调作用 D. R1=10 Ω，R2=200 Ω，调节R2起微调作用 ‎5. 一个T型电路如图所示，电路中的电阻R1=10 Ω,R2=120 Ω,R3=40 Ω.另有一待测电源，电动势为100 V，内阻忽略不计.则( )‎ ‎[来源:学|科|网]‎ ‎①当cd端短路时，ab之间的等效电阻是40 Ω ‎②当ab端短路时，cd之间的等效电阻是40 Ω ‎③当ab两端接通待测电源时， cd两端的电压为80 V ‎④当cd两端接通待测电源时， ab两端的电压为80 V A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④‎ ‎6. 如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r.当可变电阻的滑片P向b移动时，电压表的读数U1与电压表的读数U2的变化情况是( )‎ A. U1变大，U2变小 B. U1变大，U2变大 C. U1变小，U2变小 D. U1变小，U2变大 ‎7. 有四个电源，电动势均为8 V，内阻分别为1 Ω、2 Ω、4 Ω、8 Ω，今要对R=2 Ω的电阻供电，则选择内阻为多大的电源才能使R上获得的功率最大( )‎ A. 1 Ω B. 2 Ω C. 4 Ω D. 8 Ω ‎8. （改编题）如图所示为一电路板的示意图，a、b、c、d为接线柱，a、d与220 V的交流电源连接，ab间、bc间、cd间分别连接一个电阻.现发现电路中没有电流，为检查电路故障，用一交流电压表分别测得b、d两点间以及a、c两点间的电压均为220 V.由此可知( )‎ A. ab间电路通，cd间电路不通 B. ab间电路不通，bc间电路通 C. ab间电路不通，bc间电路不通 D. bc间电路不通，cd间电路通 ‎9. （2009·江苏）在如图所示的闪光灯电路中，电源的电动势为E，电容器的电容为C.当闪光灯两端电压达到击穿电压U时，闪光灯才有电流通过并发光，正常工作时，闪光灯周期性短暂闪光，则可以判定( )‎ A. 电源的电动势E一定小于击穿电压U B. 电容器所带的最大电荷量一定为CE C. 闪光灯闪光时，电容器所带的电荷量一定增大 D. 在一个闪光周期内，通过电阻R的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等 ‎10. 汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如图所示，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为‎10 A,电动机启动时电流表读数为‎58 A,若电源电动势为12.5 V，内阻为0.05 Ω,电流表内阻不计，则因电动机启动，车灯的电功率降低了( )‎ A. 35.8 W B. 43.2 W ‎ C. 48.2 W D. 76.8 W 二、计算题（本题共2小题，共30分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）‎ ‎11. (15分)如图所示，定值电阻R0=2 Ω，和均为理想电表，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端时，发现电压表变化范围为0~3 V，电流表的变化范围为0.75~‎1.0 A.求:‎ ‎(1)电源的E和r;‎ ‎(2)滑片P移到什么位置时电源的输出功率最大.‎ ‎12. （15分）图甲是一种家用电熨斗的工作原理图（额定电压为220 V）.R0是定值电阻，R是可变电阻（调温开关），其电阻值均不受温度影响.‎ ‎（1）该电熨斗温度最低时的耗电功率为121 W，温度最高时的耗电功率为484 W，求R0‎ 的阻值及R的最大阻值.[来源:学_科_网]‎ ‎（2）假定电熨斗每秒钟散发的热量q跟电熨斗表面温度与环境温度的温差关系如图乙所示，现在温度为‎20 ℃‎的房间使用该电熨斗来熨烫毛料西服，要求熨斗表面温度为‎220 ℃‎，且保持不变，问应将R的阻值调为多大？‎ 答案部分 第1节 电流、电阻、电动势 电功和电功率 ‎1. 解析：电阻率表示导体的导电性能的好坏，电阻率越小，导体的导电性能越好.‎ 答案:A ‎2. 解析:灯丝电阻随电压的增大而增大，在图象上随U增大，图线上点的斜率应越来越大.C正确.‎ 答案：C ‎3. 解析:公式P=UI适用于任何电路的电功率的计算，而非电热功率的计算，故A项错误；根据焦耳定律，公式P=I2R适用于任何电路的电热功率的计算，故B正确；C、D错误.‎ 答案：B ‎4. 解析:因居民楼内各种电器都有，所以不是纯电阻电路.总功率只能用P=UI计算.所以A、B、D都错误.C正确.[来源:学科网ZXXK]‎ 答案:C ‎5. 解析:解法一：串接长导线后电路的总电阻增大，总电压不变，由公式P总=总可知总功率减小，所以电源消耗的功率小于100 W，又因导线上损失的电功率为9 W，所以电灯消耗的功率一定小于91 W.‎ 解法二：串接长导线后，电路总电阻变大，总电压不变，则总电流减小，由P总=UI可知总功率变小，所以电源消耗的功率小于100 W，而导线上损失的电功率为9 W，则电灯消耗的电功率一定小于91 W.‎ 答案:B ‎6.‎ ‎ 解析:由题图知，常温下其电阻较小，通入电流后，随着温度升高，其电阻率先变小，然后迅速增大，其功率先变大后变小，当其产生的热量与放出的热量相等时，温度保持在t1~t2之间的某一值不变，如果温度再升高，电阻率变大，导致电流变小，那么温度随之降低；如果温度降低，电阻率变小，导致电流变大，温度又会升上去. 选项B正确.‎ 答案：B ‎7. 解析：由P热=I2R知①正确.因电动机消耗的功率有热功率和机械功率两部分，④正确.对电炉UI=I2R，而电动机U′I=I2R+P机，所以U′>U,②正确.‎ 答案：A ‎8. 解析：金属导体的电阻随温度的升高而增大，而半导体材料的电阻随温度的升高而减小，故③④正确.答案为D 答案：D ‎9. 解析：图线切线斜率的倒数表示电阻，故A、C正确、B错误；功率P=UI，故小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积，D正确.答案为B.‎ 答案:B ‎10. 解析：显然L1和X1并联、L2和X2并联…,然后它们再串联接在220 V交流电源上，L2 灯丝烧断，则总电阻变大、电路中电流I减小，又L1和X1并联的电流分配关系不变，则X1和L1的电流都减小、功率都减小，同理可知除X2外各灯功率都减小，A、B均错；由于I减小，各并联部分的电压都减小，交流电源电压不变，则X2上电压增大，根据P＝可知X2的功率变大，C对、D错.‎ 答案：C ‎11. 解析:设P和Q上的电压分别为UP、UQ，对导体棒P:由I=KU3得 UP=3V=2.0 V 则UQ=U总-UP=(6.0-2.0)V=4.0 V 对Q:由I=‎ 得:RQ== Ω=25 Ω.‎ ‎12. 解析:（1）小球受力如图所示，由牛顿第二定律得a===gtan θ.‎ 设细金属丝与竖直方向夹角为θ时，其与电阻丝交点为D，CD间的电压为U′，则 ‎（2）因CD间的电压最大值为，即U′max=，所以amax=‎ 第2节 电路的基本规律与应用 ‎1. 解析：充电器的输出功率P出=1.4×100×10-3 W=0.14 W，镍氢电池消耗的热功率P热=(100×10-3)2×2 W=0.02 W，电能转化为化学能的功率P化=P出-P热=0.12 W.故选项A正确，B、C错误，D项储存功率的说法明显是错误的.‎ 答案：A ‎2. 解析：滑片向右滑动，R阻值增大，总电阻增大，由闭合电路欧姆定律知干路电流减小，L1变暗，①正确；同时L2与R并联部分电阻增大，它们分得的电压增大，通过L2电流增大，故L2变亮，④正确.答案为B.‎ 答案：B ‎3. 解析:本题考查测电源的电动势和内阻的实验.由测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图线可知该电源的电动势为6 V，内阻为0.5 Ω.此电源与三个均为3 Ω的电阻连接成电路时测得路端电压为4.8 V，A中的路端电压为4 V，B中的路端电压为4.8 V.C中的路端电压约为5.7 V，D中的路端电压为5.4 V.正确选项为B.‎ 答案:B ‎4. 解析:要精确地调节电阻R0的两端电压,则只能是R1=10 Ω，R2=200 Ω的连接方式,根据并联电路电阻的规律知,R1起粗调作用,R2起微调作用.‎ 答案：D ‎5. 解析：①中R2与R3并联电阻为30 Ω后与R1串联，ab间等效电阻为40 Ω，①正确;②中R1与R3并联电阻为8 Ω后与R2串联，cd间等效电阻为128 Ω，②错误;③中电阻R2未接入电路，cd两端的电压即为R3的电压，为Ucd=4050×100 V=80 V，③正确；④中cd两端接通测试电源时，电阻R1未接入电路，ab两端电压即为R3的电压，为Uab=×100 V=25 V，④错误.答案为A.‎ 答案：A ‎6. 解析：P右移，外电路电阻增大，电路电流减小，内电路电压减小，路端电压增大，U1变大.U2=IR，U2减小.‎ 答案:A ‎7. 解析:由P=I2R可知，R上消耗的功率P=,显然P是r的单调减函数，所以就题设条件而言，r取1 Ω时P有最大值，选A正确.‎ 答案:A ‎8. 解析：由于用交流电压表测得b、d两点间为220 V，这说明ab间电路是通的，bc间电路不通或cd间电路不通；由于用交流电压表测得a、c两点间为220 V，这说明cd间电路是通的，ab间电路不通或bc间电路不通；综合分析可知bc间电路不通、ab间电路通、cd间电路通，即选项D正确.‎ 答案:D[来源:学科网ZXXK]‎ ‎9. 解析:理解此电路的工作过程是解决本题的关键.电容器两端的电压与闪光灯两端的电压相等，当电源给电容器充电，达到闪光灯击穿电压U 时，闪光灯被击穿，电容器放电，放电后闪光灯两端电压小于U，断路，电源再次给电容器充电，达到电压U时，闪光灯又被击穿，电容器放电，如此周期性充放电，使得闪光灯周期性短暂闪光.要使得充电后达到电压U，则电源电动势一定大于等于U，A项错误；电容器两端的最大电压为U，故电容器所带的最大电荷量为CU，B项错误；闪光灯闪光时电容器放电，所带电荷量减少，C项错误；充电时电荷通过R，通过闪光灯放电，故充放电过程中通过电阻的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等，D项正确.‎ 答案：D ‎ ‎10. 解析：车灯电阻为R= -0.05 Ω=1.2 Ω，电动机未启动时车灯的电功率P1=I2R=102×1.2 W=120 W，电动机启动后，电源内阻消耗的电压Ur=I′r=58×0.05 V=2.9 V，车灯与电动机的并联电压为U=E-Ur=(12.5-2.9)V=9.6 V，车灯的电功率为P2== W=76.8 W，车灯电功率降低了ΔP=P1-P2=43.2 W.‎ 答案:B ‎11. 解析：（1）设滑动变阻器接入电路部分电阻为Rx,则当Rx=0时，UV=0，对应电流IA=‎1.0 A.‎ 由闭合电路的欧姆定律得：E=IA(R0+r)‎ 当Rx最大时，UV′=3 V，对应电流IA′=‎0.75 A.‎ 则变阻器最大值Rmax=UV′/IA′=3/0.75Ω=4 Ω 由闭合电路的欧姆定律有：‎ E=IA′(R0+r)+UV′‎ 由以上几式解得E=12 V,r=10 Ω.‎ ‎(2)电源的输出功率为：‎ P输出=(E/(Rx+R0+r))2(Rx+R0)‎ 当Rx+R0=r时，电源输出功率最大，但Rx+R0恒小于r,故只有当Rx取最大值，即滑片P滑到a端时，电源的输出功率最大.‎ ‎12. 解析:（1）温度最低挡P1=U2/(Rmax+R0),‎ ‎121=2202/（Rmax+R0）. ‎ 温度最高挡P2=U2/R0,484=2202/R0.‎ R0=100 Ω,Rmax=300 Ω.‎ ‎（2）此时电熨斗表面温度与环境温度之差Δt=‎220 ℃-20 ℃‎=‎200 ℃‎,‎ 由图象知电熨斗每秒钟散发的热量q=440 J,‎ 要保持电熨斗的表面温度不变，则电熨斗的电功率P=440 W,P=U2/（R+R）0,440=2202/（R+100）,‎ 解得R＝10 Ω.应将R调至10 Ω.‎ ‎[来源:学|科|网]‎